Vanadate가 혈관 평활근의 수축력에 미치는 영향

Abstract

[한글]

포유동물의 생체조직에 미량으로 분포되어 있는 vanadate의 주 작용은 Na**+_K**+ -ATPase를 억제하는 것이며 이는 심장근, 골격근 및 평활근에서 강력한 수축작용을 나타낸다.

특히 이 vanadate를 생체내에 투여시 혈관계에 작용하여 동맥압 및 말초저항을 증가시키고, 관상혈류량, 내장혈류량 및 신장혈류량을 감소시킨다. 또 vanadate는 분리된 혈관 절편 즉 뇌저동맥, 장간막동맥, 대동맥을 수축시킨다.

근자에는 혈관의 긴장도는 혈관의 내퍼세포에서 유리되는 endothelium-derived relaxing factor(EDRF)와 endothelium-derived contracting factor(EDCF)에 의하여 조절된다는 것이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 가토에서 적출한 대동맥절편에서 내피세포가 존

재할 때와 제거되었을 때 혈관수축에 미치는 vanadate의 영향을 관찰하고 그 기전의 일부를 밝히고자 하였다.

가토를 두부강타하여 희생시켜 하행성 흉부대동맥을 적출하여 혼합기체로 포화시킨 Krebs 용액내에서 주위조직을 제거하고 2mm의 폭으로 잘라 대동맥환을 만들어 muscle chamber에 고정하였다. 혈관의 수축은 혈관수축제로 유도시키고 그 장력은 Polygraph에 기록하였고, 수축된 혈관이 vanadate 첨가로 나타나는 변화를 관찰하였으며, 또한 여러가지 내피세포의존 이완억제제가 vanadate로 유도된 혈관 장력에 미치는 영향도 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. Vanadate는 norepinephrine (NE)으로 유도된 혈관수축을 내피세포 존재 (EC**+) 혈관은 이환시키고, 내피세포가 제거된 혈관 (EC**-)은 수축시키거나 영향을 미치지 않았다. 이것으로 vanadate는 acetylcholine(ACh)과 유사하게 내피세포의존 혈관확장제로 작용

함을 알 수 있었다. 그러나 angiotensin Ⅱ (All)로 유도되는 혈관 수축은 EC**+ 와 EC**-의 혈관을 모두 이완시켰으며, K**+으로 유도되는 혈관수축은 모두 증가시켰다.

2. Vanadate 전처치는 EC**+의 혈관에서 NE과 All로 유도되는 혈관수축을 모두 억제하였으나 K**+으로 유도된 혈관경축은 증가시켰다.

3. Vanadate로 유도된 혈관이완은 내피세포의존 이완억제제인 methylene blue, hemoglobin, hydroquinone과 verapamil에 의해 억제되었고 quinacrine 및 indomethacin에 의해 영향을 받지 않았다.

이상의 성적으로 미루어 vanadate는 내피세포로부터 흑종의 이완물질을 유리하여 혈관수축을 억제하는 것으로 추측되며, 그 기전은 내피세포의 Ca**++ channel 활성화로 EDRF 유리를 증가시키고, 이 EDRF는 혈관평활근의 guanylate cyclase를 활성화시켜 근육의 수

축을 억제하는 것으로 생각되는 바이다.

[영문]

Vandate is a trace element in animal tissues and has been known to inhibit Na**+ - K**+ - ATPase in various tissues including skeletal and cardiac muscles and smooth muscles.

Vanadate shows contractile actions on various types of smooth muscles. Prolonged dietary administration of vanadate has been shown to cause arterial hypertension, increased peripheral resistance, and a marked reduction of coronary, visceral and

renal blood flow. In isolated vascular smooth muscle of aortae, application of vanadate caused contraction. These studies have been conducted the preparations of vascular smooth muscles in which endothelial cells were removed. It has been reported that endothelial cell releases relaxing factor(5) (endothelium-derived

relaxing factor, EDRF)in response to acetylcholine and a number of other stimuli and also produce vasoconstrictor substances (endothelium·derived contracting factor, EDCF).

The aim of the present experiments is to elucidate whether vascular responses of isolated rabbit aorta induced by vanadate are endothelium dependent or not.

The results obtained were summarized as follows;

1. When endothelium was intact, vanadate induced vascular relaxation of aorta precontracted with norepinephrine. But K**+ induced contraction was augmented by vanadate in the aorta with or without endothelium. Whereas relaxation produced by vanadate precontracted with angiotensin Ⅱ was endothelium-independent.

2. Hemoglobin, methylene blue, hydroquinone, and verapamil inhibited vanadate-induced vascular relaxation. But indomethacin and quinacrine had no effect on vanadate induced vascular relaxation. From the above results, it is speculated that vanadate acts on endothelium, modifies the synthesis or release of endothelium-dependent relaxing factor and thus changes the contractile responses to norepinephrine in rabbit aorta.